JP2006266442A - ブレーキホース - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、耐透水性に優れるとともに汎用の方法で製造することができるブレーキホースを提供すること。
【解決手段】 ブレーキホース１０は、内管ゴム層１２と、下糸層１４と、中間ゴム層１６と、上糸層１８と、外皮ゴム層２０とを積層して構成されている。内管ゴム層１２および中間ゴム層１６のゴム材料は、ＩＩＲが４０〜８０重量％、残部ＥＰＤＭがブレンド材であり、上糸はＰＶＡであり、下糸はＰＥＴであり、単位デシテックス当たりの引張り強さが６．５ｇ以上で、２．７ｇ伸度が２．６±１％である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車などに使用され、複数のゴム層と補強糸を積層して形成されたブレーキホースに関する。

従来、自動車に使用されるブレーキホースとして、図１１に示すものが知られている。図１１は従来のブレーキホース１００の要部を示す断面図である。ブレーキホース１００は、ブレーキ油圧に対して高い耐圧性を有する必要から、ゴム及び繊維糸を多層に積層することにより形成されている。すなわち、ブレーキホース１００は、ブレーキ油を流す流路１０１を形成する内管ゴム層１０２と、下糸層１０４と、中間ゴム層１０６と、上糸層１０８と、外管ゴム層１１０と、を積層することにより構成されている。

自動車用のブレーキホース１００は、高温多湿の雰囲気下で長期間使用される。こうした雰囲気下では、大気中の水分が外管ゴム層１１０から内層側へ透過してブレーキ液内に溶解すると、ベーパーロック現象を生じ、ブレーキの踏み心地を損なうという問題が生じる。こうした問題に対処するために、中間ゴム層に耐透水性に優れたＩＩＲを用いたり（特許文献１）、内管ゴム層にＥＰＤＭ／ＩＩＲの２層ゴムを用いたりする技術が知られている（特許文献２）。しかし、いずれの従来の技術においても、耐透水性は改善されるものの、十分なレベルになく、後者の技術においては、２層押出し装置が必要であるだけでなく、内管ゴム層の肉厚の管理が煩雑になるという問題があった。

特開昭６３−３０３２８８号公報

特開平６−３０５０８３号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、耐透水性に優れるとともに汎用の方法で製造することができるブレーキホースを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明のブレーキホースは、
圧力流体を流す流路を形成するとともにゴム材料から形成された内管ゴム層と、
この内管ゴム層上に下糸を編組することにより形成された下糸層と、
この下糸層上に積層されゴム材料から形成された中間ゴム層と、
この中間ゴム層に上糸を編組することにより形成された上糸層と、
この上糸層上に積層された外皮ゴム層と、
を備えたブレーキホースにおいて、
上記内管ゴム層および上記中間ゴム層のゴム材料は、イソブチレン・イソプレン共重合物（ＩＩＲ）が４０〜８０重量％、残部がエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）のブレンド材であり、
上記上糸は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）であり、
上記下糸は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、単位デシテックス当たりの引張り強さが６．５ｇ以上で、２．７ｇ伸度が２．６±１％であること、
を特徴とする。

本発明にかかるブレーキホースにおいて、内管ゴム層および中間ゴム層のゴム材料は、ＩＩＲが４０〜８０重量％、残部ＥＰＤＭのブレンド材を用いることにより、水分の透過性を抑えることができる。また、上糸は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を用いることにより、その材質から保水性が高いために内層側への水の浸入を抑制することができる。しかも、下糸層は、ＰＥＴであるから、高耐久性や低体積膨張量を両立させることができる。したがって、ブレーキホースは、耐久性や低体積膨張量の特性を維持しつつ、外側から内側への透水量を低減することができ、ベーパーロック現象を防止する効果を高めることができる。
しかも、内管ゴム層および中間ゴム層は、ブレンド材を押し出すことによる単層で形成することができるから、従来の技術と比べて製造も簡単である。

また、本発明の好適な態様として、上糸層は、第１の単糸束および第２の単糸束を含む少なくとも二組の単糸束が交差することで形成され、該第１の単糸束と第２の単糸束とが交差する編角は、５７〜６１゜とすることができる。これにより、上糸層の単位長さ当たりの糸量を増やすことができ、保水性を高め、ブレーキホースの内層側への透水を遅らせることができる。

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。

（１） ブレーキホース１０の概略構造
図１は本発明の一実施の形態にかかるブレーキホース１０を一部破断した斜視図、図２はブレーキホース１０の半断面図である。図１及び図２において、ブレーキホース１０は、図示しない自動車の油圧ブレーキに使用されるマスタシリンダとタイヤ側の油圧装置とを接続するために使用されるものであり、５層に積層されることによりブレーキ液圧に耐えうるように構成されている。すなわち、ブレーキホース１０は、流路１１を有する内管ゴム層１２と、下糸層１４と、中間ゴム層１６と、上糸層１８と、外皮ゴム層２０とを備えている。ブレーキホース１０は、端部に口金２２がかしめにより締結されている。

（２） ブレーキホース１０の各層の構成
ブレーキホース１０は、５０ＭＰａまでのブレーキ液圧に耐えることができる耐圧性、耐久性、耐膨張性および耐透水性などの特性を得るために、各層の材質や肉厚等が定められている。

（２）−１ 内管ゴム層１２
内管ゴム層１２は、主に耐ブレーキ液性を得るためにＥＰＤＭ、ＩＩＲのブレンド材から形成されている。ブレンド材の組成は、ＩＩＲが４０〜８０％、残部のＥＰＤＭが２０〜６０％である。このような組成としたのは、ＩＩＲが４０％を下回ると、耐透水性の効果が十分でないからであり、一方、８０％を越えると、特に７０℃以上の雰囲気下にて、ヘタリ易く、耐ブレーキ液性を低下させるからであり、特に好ましくは、５０〜８０％である。また、内管ゴム層１２の内径は３．０〜３．４ｍｍ、厚さは０．５〜１．０ｍｍである。

（２）−２ 下糸層１４
下糸層１４は、ＰＥＴの繊維糸を２本または３本合糸し、２０打または２４打で、内管ゴム層１２上に編組することにより形成されている。上記下糸層の下糸は、低膨張性および耐久性を考慮して、単位デシテックス当たりの引張り強さが６．５ｇ以上、２．７ｇのときの伸度が２．６±１％の特性値を持つ糸を適用している。

（２）−３ 中間ゴム層１６
中間ゴム層１６は、下糸層１４および上糸層１８のずれを防止するための層であり、ゴム材料からなるシート材を下糸層１４上に巻き付けることにより形成されている。シート材のゴム材料としては、内管ゴム層１２と同じ材料および組成であり、つまりＩＩＲとＥＰＤＭとのブレンド材である。中間ゴム層１６の肉厚は、０．１〜０．２５ｍｍであることが好ましい。すなわち、中間ゴム層１６が０．１ｍｍ未満であると、薄すぎて下糸層１４上に編組することができないからであり、一方、０．２５ｍｍを越えると、厚い中間ゴム層が下糸層１４のずれを許容する弾性層として作用し、下糸層のずれを抑える作用が小さくなるからである。

（２）−４ 上糸層１８
上糸層１８は、ＰＶＡの繊維糸を２本または３本合糸し、２０打または２４打で、中間ゴム層１６上に編組することにより形成されている。上糸１９は、２００〜４００本のフィラメント糸（単糸束）を束ね、これを、２本または３本合糸または２０打、２４打の条件で編組されて形成されている。ＰＶＡは、下糸に用いたＰＥＴより保水性および吸湿性が高く、ブレーキホース１０の内層側への透水を遅らせることができる。また、図３に示すように、上糸の編角θは、５７〜６１゜に設定する。これは、従来の編角θが約５５゜であったものを、高い編角θとすることで、単位長さ当たりの糸量を増やすことができ、保水性を高め、ブレーキホース１０の内層側への透水を遅らせることができるからである。編角θは、上述の効果を得るために、５７゜以上であることが好ましいが、加圧時にブレーキホースが軸方向に伸びやすくなり、加圧時のブレーキホースの挙動が不安定になるので、６１゜以下であることが好ましい。
ＰＶＡからなる上糸は、単位デシテックス当たりの引張り強さが６．５ｇ以上、１．９ｇのときの伸度が１．２±１％の特性値を持つ。

（２）−５ 外皮ゴム層２０
外皮ゴム層２０は主に耐オゾン性を得るために、ＥＰＤＭ、ＥＰＤＭとＣＲのブレンド材などから形成されている。厚さ０．５〜１．０ｍｍである。

（３） ブレーキホース１０の製造方法
次に、ブレーキホース１０の製造方法について説明する。ブレーキホース１０は、周知の方法により、つまりゴム押出工程、繊維糸の編組工程及び加硫工程を施すことにより製造することができる。

（３）−１ ホース製造装置３０
図４はホース製造装置３０を説明する説明図である。図４において、ホース製造装置３０は、第１押出装置３１と、第１編込装置３２と、中間シート形成装置３４と、第２編込装置３５と、第２押出装置３７と、を備えている。第１押出装置３１は、ゴム材料１２Ａを押し出して内管ゴム層１２を形成する装置である。第１編込装置３２は、ドラム３２ａに装着されたボビンキャリアを備え、該ボビンキャリアから下糸１５を繰り出しつつ内管押出体１２Ａ上に編組することにより下糸層１４を形成する装置である。中間シート形成装置３４は、第１編込装置３２によって編組された下糸層１４上に、中間ゴム層１６を形成するためのシート材１６Ａをローラから繰り出す装置である。第２編込装置３５は、第１編込装置３２とほぼ同様な構成であり、該ドラム３５ａに装着されたボビンキャリアを備え、該ボビンキャリアから上糸１９を繰り出しつつ中間ゴム層１６上に編組することにより上糸層１８を形成する装置である。第２押出装置３７は、ゴム材料を押し出して外皮ゴム層２０を形成する装置である。

（３）−２ ブレーキホース１０の製造工程
次に、図４を用いて、ホース製造装置３０によるブレーキホース１０の一連の製造工程について説明する。まず、第１押出装置３１によりゴム材料１２Ａを押し出すことにより内管ゴム層１２を形成する。このとき、内管ゴム層１２内には、マンドレル（図示省略）が挿入される。続いて、押し出された内管ゴム層１２上に、第１編込装置３２のドラム３２ａを回転しつつボビンから下糸１５を繰り出して内管ゴム層１２上に編組することにより下糸層１４を形成する。この場合において、例えば、下糸層１４を２０打で編組するには、逆方向に回転する合計２０カ所のボビンからそれぞれ下糸１５を繰り出すことにより行なう。次に、下糸層１４上に、中間シート形成装置３４からシート材１６Ａを供給することにより中間ゴム層１６を形成する。さらに、中間ゴム層１６上に第２編込装置３５のドラム３５ａを回転しつつボビンから上糸１９を繰り出して中間ゴム層１６上に上糸層１８を編組みする。そして、上糸層１８に、第２押出装置３７からゴム材料を押し出すことにより、外皮ゴム層２０を形成する。

続いて、加硫工程を行なう。加硫工程の条件として、１２０〜１７０℃で１５〜６０分に設定する。この加硫工程の加熱により上糸層１８と下糸層１４が内管ゴム層１２、中間ゴム層１６、外皮ゴム層２０と接着される。これにより、ブレーキホース１０が一体化して形成される。

（４） ブレーキホースの作用・効果
次に、ブレーキホースの耐透水性について調べた。ここで、耐透水性は、水分透過性試験（ＳＡＥ Ｊ１８７３）により調べた。すなわち、両端に口金を付けた長さ３０５ｍｍのブレーキホースを準備し、１００℃の雰囲気下で２４時間予備乾燥し、冷却後にブレーキホース内にブレーキ液を入れ、両端の口金を密封した試料を作製する。次に、試料を７０℃の蒸留水に７２時間浸漬する。浸漬後における試料のブレーキ液を採取し、ブレーキ液中に溶解した水分をカールフィッシャー法にて測定する。ブレーキホースの各層の材料などを変更した下記の試料１〜８を準備し、各試料について透水量を調べ、その結果を図５ないし図８に示す。

図５は内管ゴム層のゴム材料の変更に伴う透水量を説明するグラフである。ここで、内管ゴム層として、試料１はＥＰＤＭを用い、試料２はＩＩＲ／ＥＰＤＭのブレンド材（ＩＩＲ７５％、ＥＰＤＭ２５％）を用いている。他の材料は、試料１，２とも同じであり、下糸層がＰＥＴ、中間ゴム層がＥＰＤＭ、上糸層がＰＥＴ、外皮ゴム層がＥＰＤＭである。図５において、ＥＰＤＭにＩＩＲをブレンドした試料２は、ＥＰＤＭの単独で用いた試料１より透水量が小さくなることが分かった。

図６は上糸層の上糸の種類の変更に伴う透水量を説明するグラフである。ここで、上糸の種類として、試料３は上糸にＰＥＴを用い、試料４は上糸にＰＶＡを用いている。他の材料は、試料３，４とも同じであり、内管ゴム層がＥＰＤＭ、下糸層がＰＥＴ、中間ゴム層がＥＰＤＭ、外皮ゴム層がＥＰＤＭである。図６において、ＰＶＡを上糸に用いた試料４は、ＰＥＴを上糸に用いた試料３より透水量が小さくなることが分かった。

図７は上糸の編角の変更に伴う透水量を説明するグラフである。ここで、上糸の編角として、試料５は５５゜であり試料６は５９゜である。他の材料は、試料５，６とも同じであり、内管ゴム層がＥＰＤＭ、下糸層がＰＥＴ、中間ゴム層がＮＲ、上糸層がＰＶＡ、外皮ゴム層はＥＰＤＭである。図７において、編角θを５９゜と大きくした試料６は、編角θが５５゜の試料５より、透水量が小さくなることが分かった。

図８は実施例と従来例との透水量を説明するグラフである。ここで、試料７は従来例に相当し、内管ゴム層がＥＰＤＭ、下糸層がＰＥＴ、中間ゴム層がＥＰＤＭ、上糸層がＰＶＡで編角θが５５゜、外皮ゴム層がＥＰＤＭであり。試料８は実施例に相当し、図５ないし図７で説明した試料２，４，６における内管ゴム層、上糸の材料および上糸の編角θをそれぞれ適用し、さらに中間ゴム層にも、ＩＩＲ／ＥＰＤＭであって７５／２５のブレンド比率を適用したものである。図８において、実施例にかかる試料８は、試料７（従来例）と比べて、透水量が小さくなることが分かった。

また、内管ゴム層１２および中間ゴム層１６についてのブレンド材の組成は、図９および図１０のグラフから明らかになる。図９はＩＩＲとＥＰＤＭとのブレンド比率と透水量との関係を示すグラフ、図１０はＩＩＲとＥＰＤＭとのブレンド比率とへたり量との関係を示すグラフである。図９および図１０に示すように、ＩＩＲとＥＰＤＭとのブレンド比率は、これらのパラメータを考慮して、４０〜８０％に設定する。なお、図９および図１０の透過量とへたり量は、ＥＰＤＭを単独で用いた場合を１とし、ＩＩＲとのブレンド比率による変動値である。

本実施例にかかるブレーキホースにつき、他の特性、つまり耐久性、体積膨張量試験を行なった。その結果、内管ゴム層１２および中間ゴム層１６のゴム材料の変更、および上糸層１８の編角を変更しても、従来の技術と変わらない特性を得ることができた。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。上記実施例では、内管ゴム層と中間ゴム層とを同じブレンド比率のゴムを適用したが、これに限らず、へたり性と透水性とのバランスをとるために異なるブレンド比率のゴム材料を適用することもできる。

本発明の一実施の形態にかかるブレーキホースを一部破断した斜視図である。 ブレーキホースの半断面図である。 上糸層の編角を説明する説明図である。 ホース製造装置を説明する説明図である。 内管ゴム層のゴム材料の変更に伴う透水量を説明するグラフである。 上糸層の上糸の種類の変更に伴う透水量を説明するグラフである。 上糸の編角の変更に伴う透水量を説明するグラフである。 実施例と従来品との透水量を説明するグラフである。 ＩＩＲとＥＰＤＭとのブレンド比率と透水量との関係を示すグラフである。 ＩＩＲとＥＰＤＭとのブレンド比率とへたり量との関係を示すグラフである。 従来のブレーキホースの要部を示す断面図である。

符号の説明

１０...ブレーキホース
１１...流路
１２...内管ゴム層
１２Ａ...内管押出体
１４...下糸層
１５...下糸
１６...中間ゴム層
１６Ａ...シート材
１８...上糸層
１９...上糸
２０...外皮ゴム層
２２...口金
３０...ホース製造装置
３１...第１押出装置
３２...第１編込装置
３２ａ...ドラム
３４...中間シート形成装置
３５...第２編込装置
３５ａ...ドラム
３７...第２押出装置

Claims (2)

1. 圧力流体を流す流路を形成するとともにゴム材料から形成された内管ゴム層と、
   この内管ゴム層上に下糸を編組することにより形成された下糸層と、
   この下糸層上に積層されゴム材料から形成された中間ゴム層と、
   この中間ゴム層に上糸を編組することにより形成された上糸層と、
   この上糸層上に積層された外皮ゴム層と、
   を備えたブレーキホースにおいて、
   上記内管ゴム層および上記中間ゴム層のゴム材料は、イソブチレン・イソプレン共重合物（ＩＩＲ）が４０〜８０重量％、残部がエチレン・プロピレン・ジエン共重合ゴム（ＥＰＤＭ）のブレンド材であり、
   上記上糸は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）であり、
   上記下糸は、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）であり、単位デシテックス当たりの引張り強さが６．５ｇ以上で、２．７ｇ伸度が２．６±１％であること、
   を特徴とするブレーキホース。
2. 請求項１に記載のブレーキホースにおいて、
   上記上糸層は、単糸束から形成された２組の上糸が互いに交差し合って形成され、該２組の上糸が交差する編角は、５７〜６１゜であるブレーキホース。

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